Электронная библиотека » Дэниел Деннетт » » онлайн чтение - страница 15


  • Текст добавлен: 23 сентября 2020, 09:40


Автор книги: Дэниел Деннетт


Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование


Возрастные ограничения: +12

сообщить о неприемлемом содержимом

Текущая страница: 15 (всего у книги 53 страниц) [доступный отрывок для чтения: 17 страниц]

Шрифт:
- 100% +

Часть II
ДАРВИНОВСКАЯ МЫСЛЬ В БИОЛОГИИ

Эволюция – это переход от никаковой всесхожести, о которой невозможно говорить, к постоянному друг-за-друга-держанию и еще-чего-нибудьству.

Уильям Джеймс 186186
  James 1880.


[Закрыть]



Биология осмысленна лишь в свете эволюции.

Феодосий Добржанский 187187
  Dobzhansky 1973.


[Закрыть]

Глава седьмая
ЗАПУСК ДАРВИНОВСКОГО ДВИГАТЕЛЯ
1. Задолго до Дарвина

И сказал Бог: да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя, и дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в котором семя его на земле. И стало так.

И произвела земля зелень, траву, сеющую семя по роду ее, и дерево, приносящее плод, в котором семя его по роду его. И увидел Бог, что это хорошо.

Бытие 1: 11–12

Из какого семени могло произрасти Древо Жизни? Теперь уже не вызывает обоснованных сомнений тот факт, что вся жизнь на Земле появилась в результате такого разветвляющегося процесса порождения и развития. В значительной степени благодаря Дарвину это – научный факт столь же очевидный, как и то, что Земля – круглая. Но что же запустило сам процесс? Как мы увидели в третьей главе, Дарвин не только начал с середины; в своих опубликованных трудах он осторожно воздерживался от высказываний о начале – возникновении жизни и его предпосылках. В частной переписке он был чуть более откровенен. В знаменитом письме он высказывал предположение, что жизнь, вполне возможно, зародилась в «теплом маленьком пруду», но не уточнял, каким мог бы быть рецепт этого первобытного доорганического бульона. А, отвечая Эйсе Грею, он, как мы видели188188
  См. с. 86–87.


[Закрыть]
, счел вполне возможным, что законы, приведшие к этому поразительному переходу, были сами созданы – предположительно, Богом.

Сдержанность, проявленная Дарвином в этом вопросе, представляется благоразумной по нескольким причинам. Во-первых, никто лучше него не знал, как важно укоренить революционную теорию в почве эмпирических фактов; он знал, что может лишь рассуждать и что при жизни у него мало надежд получить сколь-нибудь существенное подтверждение. В конце концов, как мы уже видели, он не знал даже о менделевском понятии гена, не говоря уже об обеспечивающих его действие молекулярных механизмах. Дарвин был бесстрашен в своих выводах, но также понимал, что ему не хватает посылок, чтобы продолжать их делать. Кроме того, он беспокоился о любимой жене, Эмме, которая отчаянно цеплялась за свои религиозные убеждения и уже могла различить опасность, таившуюся в работах ее мужа. Однако его нежелание продвигаться дальше вглубь опасной территории (по крайней мере, в публичной дискуссии) было чем-то большим, чем просто опасением задеть ее чувства. Речь шла о более глобальных этических проблемах, и Дарвин, безусловно, это понимал.

Немало было написано о моральных дилеммах, встающих перед учеными, открывшими потенциально опасный факт и вынужденными выбирать между любовью к истине и заботой о благополучии других людей. Существуют ли какие-либо условия, при которых они обязаны скрыть правду? Это может быть настоящей дилеммой, когда в пользу обеих сторон можно привести веские и отнюдь не поверхностные доводы. Но не может быть двух мнений о том, каков моральный долг философов и ученых в отношении их размышлений. Прогресс в науке редко достигается простым методичным нагромождением фактов, которые можно доказать; «передний край» ее почти всегда – несколько соперничающих «линий фронта», представляющих собой дерзкие умозрительные построения и находящихся в состоянии жесткой конкуренции. Вскоре оказывается, что многие из этих умозрительных конструкций несостоятельны, сколь бы убедительными они ни казались поначалу; эти неизбежные побочные продукты научно-исследовательской деятельности следует считать потенциально не менее опасными, чем лабораторные отходы. Следует учитывать их воздействие на окружающую среду. Если их неправильная интерпретация в публичном дискурсе может привести к страданиям (склоняя заблуждающихся людей к опасному поведению или подрывая их приверженность к какому-либо социально желательному принципу или символу веры), ученым следует действовать особенно осторожно, тщательно подчеркивать, что догадка является именно догадкой, и использовать риторику убеждения лишь там, где это необходимо.

Но, в отличие от ядовитых испарений или химического осадка, идеи практически невозможно поместить в карантин, в особенности когда они касаются тем, неизбежно вызывающих у людей интерес. А потому, хотя все согласны с существованием принципа ответственности, и в прошлом, и сейчас не утихают споры о том, как его следует соблюдать. Дарвин сделал все, что было в его силах: он практически ни с кем не делился своими размышлениями.

Мы способны сделать больше. В настоящий момент физика и химия жизни известны в ослепительных подробностях, а потому можно гораздо лучше судить о необходимых и (возможно) достаточных условиях возникновения жизни. Ответы на важные вопросы все еще неизбежно нуждаются в большом количестве умозрительных конструкций, но можно оговорить, что представляют собой догадки и что могло бы их подтвердить или опровергнуть. Больше не нужно будет придерживаться избранной Дарвином политики умолчания; слишком много любопытнейших тайн уже раскрыто. Возможно, мы еще не понимаем, как именно серьезно подойти ко всем этим идеям, но благодаря Дарвину, укрепившему плацдарм в области биологии, ясно, что это возможно и должно быть сделано.

Нет ничего удивительного в том, что Дарвин не обнаружил рабочий механизм передачи наследственной информации. Что бы, по-вашему, он подумал об идее, будто в ядре каждой из клеток его тела содержится копия набора инструкций, записанных в огромных макромолекулах в форме двойных туго свернутых спиралей, формирующих набор из сорока шести хромосом? Если развернуть и соединить друг с другом содержащиеся в вашем теле молекулы ДНК, то они несколько раз (десять или сто) дотянутся до Солнца и обратно. Разумеется, Дарвин – это человек, приложивший великие усилия к открытию массы поразительных и сложных фактов о жизненном цикле и устройстве организма морских уточек, орхидей и дождевых червей и описывавший их с очевидным интересом. Если бы в 1859 году Дарвину привиделся вещий сон о чудесах ДНК, он, без сомнения, получил бы удовольствие, но сомневаюсь, что смог бы с полной серьезностью его кому-нибудь пересказать. Даже нам, привыкшим к «техническим чудесам» эпохи компьютеризации, сложно усвоить эти факты. Речь идет не только о копировальных аппаратах размером с молекулу, но и об энзимах-редакторах, исправляющих ошибки, – и все это молниеносно и в таких масштабах, с которыми не потягаться и суперкомпьютерам. «Биологические макромолекулы обладают емкостью памяти, на несколько порядков превосходящей лучшие из существующих на сегодняшний день хранилищ информации. Например, плотность информации в геноме E. coli составляет приблизительно 1027 битов на м3»189189
  Küppers 1990. Р. 180.


[Закрыть]
.

В пятой главе мы пришли к дарвиновскому определению биологической возможности через доступность объекта в Библиотеке Менделя, но, как было отмечено, условием существования подобной библиотеки является наличие поразительно сложных и эффективных генетических механизмов. Уильяма Пейли существующие на атомном уровне хитросплетения, делающие саму жизнь возможной, привели бы в восторг и благоговение. Как могли они возникнуть, если сами являются предпосылкой дарвиновской эволюции?

Те, кто относится к эволюции скептически, утверждают, что это является роковой ошибкой дарвинизма. Как мы видели, своей убедительностью дарвиновская идея обязана тому, как она распределяет ту огромную задачу воплощения Замысла на Чрезвычайно продолжительный период времени и протяженность пространства, при том сохраняя в процессе промежуточные результаты. В книге «Эволюция: Теория в кризисе» Майкл Дентон формулирует это так: сторонник дарвинизма полагает, «что острова функциональности – это нечто обычное и, прежде всего, легко находимое и что от острова к острову легко добраться благодаря функциональным посредникам»190190
  Denton 1985. Р. 317.


[Закрыть]
. Это практически верно, но верно не совсем. В самом деле, основной тезис дарвинизма состоит в том, что Древо Жизни раскинуло ветви, соединяя «острова функций» с перешейками промежуточных случаев, но никто не говорил, что переход будет «прост» или что безопасные стоянки – дело «обычное». Лишь в одном, весьма строгом смысле слова «легко» эти переходы по перешейкам представляются легким с точки зрения дарвинизма делом: поскольку каждый живой организм является потомком другого живого организма, у него есть замечательный посох; за исключением крошечных деталей, он с гарантией обладает проверенной временем жизнеспособностью. Родственные связи – подлинные линии жизни; в дарвинизме единственная надежда войти в космический лабиринт отбросов и выйти оттуда живым – оставаться на перешейках.


Ил. 11. Происхождение жизни. 3 562 398 027 лет назад: две аминокислоты сблизились. – 6 секунд спустя: они отдалились друг от друга. – 482 674 115 лет спустя: две аминокислоты сблизились


Но как этот процесс мог начаться? Дентон191191
  Denton 1985. Р. 323.


[Закрыть]
довольно много места отводит расчетам, доказывающим неправдоподобность такого происхождения жизни, и в итоге получает вполне подходящее для его целей огорошивающе громадное число:

Чтобы в результате случайного стечения обстоятельств получить клетку, потребуется, чтобы в одном месте одновременно оказалась по меньшей мере сотня функциональных белков. Это – сотня одновременно происходящих событий, вероятность каждого из которых вряд ли больше, чем 10-20, что дает максимальную совместную вероятность 10-2000.

Такая вероятность и в самом деле Исчезающе мала – событие практически невозможно. И на первый взгляд кажется, будто обычный ответ дарвинизма на этот вызов не может помочь нам логически, поскольку само условие его успеха – система воспроизведения с изменением – является именно тем, что лишь ее успех позволит нам объяснить. Кажется, что эволюционная теория загнала себя в тупик, из которого нет выхода. Очевидно, что спасти ее может лишь небесный крюк! Именно на это тщетно надеялся Эйса Грей, и чем больше мы узнаем о сложностях репликации ДНК, тем заманчивее кажется эта идея тем, кто ищет место, где науку можно спасти при незначительном содействии религии. Можно сказать, что многим это затруднение кажется даром Божьим. Забудьте об этом, говорит Ричард Докинз:

Возможно, говорят они, Создатель и не следит изо дня в день за ходом эволюционных событий; возможно, он не проектировал ни волка, ни ягненка, не создавал деревьев, но он должен был наделить репликаторы властью, соорудив самый первый аппарат для репликации – ту исходную систему из ДНК и белков, которая делает возможным процесс накапливающего отбора – а следовательно, и эволюцию.

Аргумент этот откровенно беспомощен, причем нетрудно увидеть, что он сам себя же и опровергает. Организованная сложность – вот то, с объяснением чего у нас имеется затруднение. Если бы только мы могли постулировать без доказательств существование организованной сложности, пусть даже всего лишь белковой машины для репликации ДНК, то объяснить с ее помощью возникновение еще более сложных объектов нам было бы относительно легко… Но разумеется, Творец, способный выдумать нечто столь сложное, как белковый аппарат репликации ДНК, должен быть сам как минимум не менее сложен192192
  Докинз 2019. С. 218.


[Закрыть]
.

Как продолжает Докинз193193
  Там же. С. 468–469.


[Закрыть]
, «теория эволюции только потому и хороша, что она может объяснить возникновение упорядоченной сложности из первозданной простоты». Это – одно из ключевых достоинств идеи Дарвина и ключевых слабостей ее альтернатив. Вообще-то, однажды я написал, что какая-либо иная теория вряд ли сможет похвастаться этим преимуществом:

Дарвин объясняет мир целевых причин и телеологических законов при помощи принципа, который, несомненно, механистичен, но – что более существенно – совершенно независим от «смысла» и «цели». Он предполагает, что мир абсурден в том смысле, который вкладывают в это слово экзистенциалисты: не нелеп, но бесцелен, – и это предположение является необходимым условием любого бесспорного определения цели. Сомнительно, чтобы мы могли представить себе не механистический, но при этом не подразумевающий спорных теоретических допущений принцип объяснения замысла в биологическом мире; соблазнительно считать приверженность таким объяснительным принципам равносильной приверженности механистическому материализму, но ясно, что именно следует предпочесть… Кто-то скажет, что материалистическая теория Дарвина может быть не единственной не вызывающей вопросов теорией, объясняющей эти процессы, но она – именно такая теория, и она – единственная найденная нами такая теория, и это дает вполне достаточные основания для того, чтобы поддержать материализм194194
  Dennett 1975. P. 171–72.


[Закрыть]
.

Является ли это честной или хотя бы уместной критикой религиозных альтернатив? Один из читателей черновика этой главы здесь запротестовал, говоря, что, рассматривая гипотезу о Боге как лишь одну из научных гипотез, которую следует оценивать в соответствии с научными стандартами в частности и правилами рационального мышления в целом, мы с Докинзом игнорируем широко распространенное среди верующих убеждение, будто их вера превышает разум, и к ней невозможно применить такие светские методы исследования. С моей стороны – заявил он – само предположение, будто научный метод может в полную силу применяться в сфере религиозной веры, является не просто неуместным, но и необоснованным.

Ну что ж, давайте обдумаем это возражение. Сомневаюсь, что после тщательного рассмотрения защитник религии сочтет его привлекательным. Однажды философ Рональд де Соуза весьма выразительно охарактеризовал философскую теологию как «игру в интеллектуальный теннис без сетки», и я с готовностью допускаю, что до сих пор без всяких вопросов и оговорок полагал, будто сетка рационального суждения натянута. Но, если вам действительно так угодно, можно ее опустить. Подавайте! И, какой бы ни была ваша подача, предположим, что я отвечу на нее примерно так: «Сказанное вами означает, что Бог – это бутерброд с ветчиной в обертке из фольги. Стоит ли такому Богу поклоняться?» Если же вы отобьете мяч, потребовав объяснения, как я могу логически обосновать заявление, что из вашей подачи можно сделать такой нелепый вывод, я отвечу: «Так что же, вы хотите, чтобы сетка была натянута, только когда приходит время мне бить по мячу? Но сетка либо есть, либо ее нет. Если ее нет, то нет и правил, и каждый волен говорить что угодно, и игры глупее не выдумать. Я исходил из предположения, что на игру без сетки не стоит тратить ни ваше время, ни мое».

А если вы желаете размышлять о вере и предлагаете обоснованные (и поддающиеся рациональному осмыслению) аргументы в защиту веры, понимаемой как еще одна категория убеждений, достойная особого обсуждения, – я готов вступить в игру. Разумеется, я допускаю существование такого явления, как вера; что мне хочется увидеть, так это правомерные основания, позволяющие всерьез рассматривать веру как способ достижения истины, а не, скажем, всего лишь способ, которым люди утешают себя и друг друга (вполне достойная задача, к решению которой я как раз отношусь серьезно). Но вам не следует ожидать от меня согласия с вашими доводами в пользу веры как пути к истине, если какой-то из них отсылает к тому самому божьему промыслу, который вы, предположительно, пытаетесь обосновать. Прежде чем взывать к вере, когда разум загнал вас в угол, подумайте, в самом ли деле вы хотите отбросить его, когда он на вашей стороне. Вы с любимым человеком осматриваете достопримечательности чужой страны, и вашу любовь жестоко убивают у вас на глазах. На суде оказывается, что в этой стране защита может вызывать друзей обвиняемого, чтобы те под присягой засвидетельствовали, что верят в его невиновность. Вы созерцаете вереницу этих друзей: в слезах и, очевидно, вполне искренне они гордо заявляют о своей непоколебимой вере в невиновность того, кто прямо перед вами совершил ужасное деяние. Судья слушает внимательно и со всем уважением, и, вне сомнения, эти излияния трогают его гораздо сильнее, чем все доказательства, представленные обвинением. Разве это не кошмар? Захотите ли вы жить в такой стране? Или, может быть, вы захотите, чтобы вас оперировал хирург, признающийся, что стоит в его голове зазвучать голоску, побуждающему пренебречь медицинскими знаниями, – и он его слушается? Я знаю, что в порядочном обществе не принято требовать от людей придерживаться определенного мнения, и в большинстве случаев полностью согласен с тем, как замечательно все это устроено. Но сейчас мы серьезно стремимся докопаться до правды, и если вы полагаете, что этот повсеместный, но негласный консенсус по вопросу о вере представляет собой нечто большее, чем общественно полезное помрачение сознания, позволяющее избежать обоюдной неловкости и унизительных ситуаций, то вы либо разобрались в данном вопросе гораздо лучше любого из когда-либо живших на свете философов (ибо убедительно защитить эту точку зрения никому и никогда не удавалось), либо сами себя обманываете. (Мяч ваш. Отбивайте.)

Отповедь, данная Докинзом теоретику, призывающему Бога, чтобы запустить процесс эволюции, представляет неопровержимое возражение, которое сегодня не менее разрушительно, чем два века назад, когда Филон использовал его в юмовских «Диалогах», чтобы разгромить Клеанта. В самом лучшем случае небесный крюк всего лишь позволил бы отложить решение проблемы, но Юм не смог придумать никакого подъемного крана, и ему пришлось отступить. Дарвин спроектировал ряд великолепных кранов, позволяющих поднимать груз с определенной высоты, но можно ли вновь применить некогда так хорошо сработавшие принципы, чтобы выполнить работу, позволившую оторвать его подъемные краны от земли? Да. Именно тогда, когда может показаться, что идея Дарвина исчерпала свои ресурсы, она легко соскакивает на уровень ниже и продолжает работать – не просто одна идея, а множество, и число растет, как число прутьев у метлы ученика колдуна.

Если вам хочется разобраться, в чем тут фокус, на первый взгляд кажущийся невообразимым, нужно вступить в схватку с некоторыми непростыми концепциями, множеством мелких фактов из области как математики, так и молекулярной биологии. Это не та книга, и я – не тот автор, у которого можно об этих фактах узнать, а ничто другое не заложит подлинно прочное основание вашего понимания, так что перед тем, как продолжить, я должен предупредить: хотя я и постараюсь познакомить вас с этими концепциями, вы не узнаете их по-настоящему, не изучив посвященную им специальную литературу. (Сам я их понимаю на любительском уровне.) В настоящее время такое множество разных исследователей занято хитроумными теоретическими и экспериментальными изысканиями, что на границе биологии и физики практически возник особый раздел науки. Поскольку я не могу надеяться продемонстрировать вам ценность этих идей (и вам не стоило бы мне верить, пообещай я это), то зачем их излагать? Затем, что моя цель – философская: я желаю разрушить предрассудок, убеждение, будто теория определенного рода никак не может работать. Мы видели, как Юму пришлось сойти со своей философской траектории потому, что он не смог серьезно подойти к исследованию смутно различенного им пролома в стене. Он думал, что знает, что любое движение в этом направлении бессмысленно, а, как без устали повторял Сократ, думать, что что-то знаешь, когда на деле не знаешь ничего, – прямая дорога к философскому параличу. Если я смогу показать, что движение «до самого конца» в случае идеи Дарвина мыслимо, то множество слишком хорошо нам знакомых легких способов отвергнуть ее лишится силы и нам откроются другие альтернативы.

2. Молекулярная эволюция

Мельчайшие каталитически активные молекулы белка в живых клетках состоят из по меньшей мере сотни аминокислот. Даже для такой короткой молекулы существует 20100≈10130 разнообразных сочетаний двадцати основных мономеров. Это показывает, что уже на самом нижнем уровне сложности, на уровне биологических макромолекул, возможно почти безграничное разнообразие структур.

Бернд-Олаф Кюпперс 195195
  Küppers 1990. Р. 11.


[Закрыть]



Наша задача – отыскать алгоритм, закон природы, который приведет к возникновению информации.

Манфред Эйген 196196
  Eigen 1992. Р. 12.


[Закрыть]

Говоря в предыдущем разделе об убедительности основного тезиса дарвинизма, я позволил себе крошечное (!) преувеличение: я сказал, что каждое живое существо является потомком живого существа. Это утверждение не может быть правдой, ибо предполагает бесконечную вереницу живых существ, ряд без первого элемента. Поскольку мы знаем, что полное число живых существ (существовавших на Земле вплоть до этого момента) является большим, но конечным, то логика требует указать на первый элемент – если хотите, Адама Протобактериального. Но как может появиться на свет этот первый элемент? Целая бактерия слишком, слишком сложна, чтобы возникнуть в результате космической случайности. ДНК такой бактерии, как E. coli, состоит из примерно четырех миллионов нуклеотидов, и почти все они расположены в строгом порядке. Более того, вполне очевидно, что, если значительно упростить ее устройство, бактерия не сможет существовать. Мы оказываемся перед затруднением: поскольку живые организмы существовали лишь ограниченный период времени, должен быть первый такой организм; но, поскольку все живые организмы сложны, первого быть не может!

Возможно лишь одно решение, и мы хорошо представляем себе, какое: перед появлением бактерий с автономным обменом веществ существовали гораздо более простые организмы, похожие на вирусы; но, в отличие от вирусов, у них не было (пока) каких-либо хозяев, на которых можно бы было паразитировать. С точки зрения химика, вирусы – «всего лишь» огромные, сложные кристаллы, которые благодаря своей сложности не остаются на своих местах – они «нечто делают». В частности, они воспроизводятся и самокопируются, претерпевая изменения. Вирус путешествует налегке, в его багаже нет аппарата, обеспечивающего обмен веществ, так что он либо случайно набредает на запасы энергии и материалов, необходимых для самокопирования и самовосстановления, либо в конце концов подчиняется Второму закону термодинамики и распадается. Сегодня живые клетки служат хранилищами запасов для вирусов, которые эволюционировали так, чтобы ими пользоваться, но в давние времена вирусам приходилось выкручиваться, прибегая к менее эффективным методам, чтобы копировать себя. В наши дни не у всех вирусов двуспиральная ДНК; некоторые используют язык своих предков и состоят из односпиральной РНК (которая, разумеется, продолжает участвовать в нашем размножении – играет роль системы-посредника, передающей информацию в процессе «экспрессии»). Если мы будем следовать общепринятой практике и называть вирусами паразитические макромолекулы, то для их предков понадобится какой-то особый термин. Инженеры-программисты называют скомпонованные фрагменты кодированных команд, выполняющие конкретную задачу, «макросами», а потому я предлагаю называть макросами этих предшественников современных вирусов, чтобы подчеркнуть, что, хотя они представляют собой «всего лишь» огромные макромолекулы, они также являются элементами программы или алгоритма, простейшими, элементарными самовоспроизводящимися механизмами, удивительно похожими на недавно возникшие удивительные и зловредные компьютерные вирусы197197
  Ray 1992; Dawkins 1993. Обратите внимание: биологи уже используют термин макроэволюция, чтобы говорить о масштабных эволюционных явлениях наподобие принципов видообразования и вымирания (тогда как микроэволюция занимается вопросами усовершенствования крыльев или сопротивляемости какого-либо вида токсинам). То, что я называю эволюцией макросов, имеет мало отношения к макроэволюции в общепринятом смысле слова. Однако термин макрос так хорошо подходит для моих целей, что я решил им пользоваться и попытаться залатать получившиеся дыры на ходу – тактика, к которой нередко прибегает и Мать-Природа.


[Закрыть]
. Поскольку эти макросы-первопроходцы воспроизводятся, они удовлетворяют необходимым дарвиновским условиям эволюции, и сейчас уже стало ясно, что они почти миллиард лет существовали на Земле до появления каких-либо иных живых организмов.

Однако даже наиболее простой из воспроизводящихся макросов далеко не прост: он состоит из тысяч – или миллионов – частей в зависимости от того, как вести учет исходных материалов. Буквы алфавита – аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил – элементы не настолько сложные, чтобы они не могли возникнуть в нормальных условиях добиологического периода. (В появившейся прежде ДНК молекуле РНК место тимина занимает урацил.) Однако специалисты не пришли к единому мнению по вопросу о том, могут ли в результате ряда совпадений эти составляющие синтезироваться в нечто столь сложное, как самовоспроизводящаяся молекула. Химик Грэм Кэрнс-Смит198198
  Cairns-Smith 1982, 1985.


[Закрыть]
формулирует новую версию аргумента Пейли для явлений молекулярного уровня: процесс синтезирования фрагментов ДНК очень сложен даже при использовании передовых методов современной органической химии; это доказывает, что их случайное появление так же маловероятно, как и в случае сборки часов бурей Пейли. «Нуклеотиды слишком дорого обходятся»199199
  Cairns-Smith 1985. P. 45–49.


[Закрыть]
. Для появления ДНК требуется выполнить слишком много проектно-конструкторских работ, чтобы она могла возникнуть случайно, – настаивает Кэрнс-Смит, продолжая блестящий (хотя и умозрительный и спорный) рассказ о том, как все эти работы могли бы быть выполнены. Подтверждается теория Кэрнса-Смита в конечном итоге или опровергается, о ней, несомненно, стоит упомянуть просто потому, что она служит прекрасной иллюстрацией фундаментальной дарвиновской стратегии200200
  Именно поэтому Ричард Докинз в «Слепом часовщике» (2019. С. 228–253) также обсуждает и развивает идеи Кэрнса-Смита. Поскольку чтение работы Кэрнса-Смита (1985) и страниц, посвященных Докинзом разработке его теории, будет простым и приятным для неспециалистов, я отсылаю вас к ним за любопытными подробностями и даю здесь только краткий очерк, чтобы раздразнить ваш аппетит, предупредив, что гипотезы Кэрнса-Смита небесспорны, и уравновесив предупреждения уверением, что даже если эти гипотезы будут в конечном счете отвергнуты (вопрос открытый), существуют другие, менее очевидные и понятные альтернативы, которые нужно будет также серьезно рассмотреть.


[Закрыть]
.

Последовательный дарвинист, вновь столкнувшись с проблемой поиска иголки в стоге сена Пространства Замысла, начал бы искать еще более простую форму репликатора, которая могла бы каким-то образом выступить в качестве временных лесов, способных удерживать вместе части белков или основания нуклеотидов, пока молекула белка или макрос не будет собрана полностью. Поразительно, но на это место есть кандидат, обладающий как раз необходимыми качествами, и еще поразительнее, что это ровно то, о чем говорится в Библии: глина! Кэрнс-Смит показывает, что в дополнение к углеродным самовоспроизводящимся кристаллам ДНК и РНК существуют также гораздо более простые (он называет их «низкотехнологичными») кремниевые самовоспроизводящиеся кристаллы, и эти так называемые силикаты сами могут быть результатом процесса эволюции. Из них формируются ультратонкие частицы глины (глины такого рода слагают ложе бурных, с сильным течением малых рек), и отдельные кристаллы несколько отличаются друг от друга на уровне молекулярной структуры, причем эти отличия могут быть «переданы по наследству», когда запускаются процессы кристаллизации, ведущие к их самовоспроизведению.

Кэрнс-Смит формулирует сложные аргументы, чтобы показать, как фрагменты белка и РНК, которые естественным образом облепляют поверхность этих кристаллов словно множество блох, могут в конце концов быть использованы силикатными кристаллами в качестве «орудий», облегчающих процесс репликации. Согласно этой гипотезе (которая подобно всем по-настоящему плодотворным идеям имеет множество вариаций, любая из которых может в конечном счете победить), элементы, из которых слагаются живые организмы, начали путь как своего рода квазипаразиты, липнувшие к самовоспроизводящимся частицам глины и становившиеся все сложнее, чтобы иметь возможность удовлетворять «потребности» этих частиц; в конечном счете они достигли той стадии развития, на которой уже могли сами о себе позаботиться. Никакого небесного крюка – лишь лестница, которую можно отбросить, – как сказал в иных обстоятельствах Витгенштейн, – когда подъем завершен.

Но даже если все так и обстоит, история далека от завершения. Предположим, что короткие самовоспроизводящиеся спирали РНК появились в результате такого низкотехнологичного процесса. Кэрнс-Смит называет подобные полностью замкнутые на себя репликаторы «голыми генами», ибо они не предназначены ни для чего, кроме самовоспроизведения, происходящего без всякой внешней помощи. Перед нами все еще стоит сложный вопрос: как одеть эти голые гены? Как эти эгоистические самовоспроизводящиеся сущности смогут когда-нибудь начать кодировать конкретные белки, крохотные механизмы-энзимы, из которых слагаются большие комплексы, передающие современные гены от организма к организму? Но вопрос еще сложнее, ибо эти белки не просто формируют комплексы; как только спираль РНК или ДНК приобретает достаточную длину, они становятся необходимы для самого процесса самовоспроизводства. Хотя короткие цепи РНК могут реплицироваться без помощи энзимов, более длинные нуждаются в свите помощников, и чтобы кодировать их, нужна очень длинная последовательность – длиннее той, что может быть воспроизведена с достаточной точностью до появления этих же самых энзимов. Кажется, мы вновь столкнулись с парадоксом, порочным кругом, лаконично описанным Джоном Мэйнардом Смитом: «Точная репликация невозможна, если цепочка РНК короче, скажем, 2000 пар нуклеотидов, а без точной репликации подобная длина РНК недостижима»201201
  Maynard Smith 1979. Р. 445.


[Закрыть]
.

Манфред Эйген является одним из ведущих исследователей этого периода истории эволюции. В своей чудесной книжечке «Шаги на пути к жизни»202202
  Eigen 1992.


[Закрыть]
(ее чтение – превосходный способ продолжить изучение этих идей) он показывает, как макросы постепенно создают то, что он называет «молекулярным инструментарием», который живые клетки используют для самовоссоздания, одновременно также выстраивая вокруг себя структуры, которые с ходом времени превращаются в защитные мембраны первых прокариотических клеток. Этот долгий период доклеточной эволюции не оставил ископаемых останков, но зато множество исторических свидетельств о нем сохранилось в «текстах», переданных нам его потомками, включая, разумеется, кишащие вокруг нас сегодня вирусы. Изучая существующие тексты, дошедшие до наших дней, конкретные последовательности A, C, G и T в ДНК высших организмов и A, C, G и U в РНК-геномах, исследователи могут многое узнать о том, как именно выглядели первые самовоспроизводящиеся тексты, используя усовершенствованные версии тех методов, с помощью которых филологи реконструировали слова, написанные самим Платоном. Некоторые последовательности в нашей собственной ДНК являются по-настоящему древними: их даже можно возвести (переведя на более ранний язык РНК) к последовательностям, составленным в давние дни эволюции макросов!

Давайте вернемся к временам, когда основания нуклеотидов (AC, G, T и U) иногда появлялись тут и там в различных количествах: возможно, накапливаясь на некоторых кристаллах глинного минерала Кэрнса-Смита. Двадцать разнообразных аминокислот – кирпичики, из которых слагаются все белки, также с некоторой периодичностью возникают при весьма разнообразных неорганических условиях, так что на их присутствие тоже можно рассчитывать. Более того, Сидней Фокс показал203203
  Fox, Dose 1972.


[Закрыть]
, что отдельные аминокислоты могут при сгущении образовывать «протеиноиды» – подобные белкам вещества с весьма скромными каталитическими свойствами204204
  Eigen 1992. Р. 32.


[Закрыть]
. Это – небольшой, но важный шаг вперед, ибо каталитические свойства – способность ускорять химические реакции – важнейший талант любого белка.


Страницы книги >> Предыдущая | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | Следующая
  • 0 Оценок: 0

Правообладателям!

Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.

Читателям!

Оплатили, но не знаете что делать дальше?


Популярные книги за неделю


Рекомендации